Dom z drukarki 3D: Reinventing budownictwa”,

Otwiera to wiele możliwości: od zautomatyzowanej masowej produkcji prostych komponentów, które są łączone tylko w jeden budynek na placu budowy, po roboty mobilne, które pracują autonomicznie na placu budowy i mogą nawet wytwarzać budynki o zakrzywionych ścianach lub zaokrąglonych narożnikach. Maszyny są nie tylko szybkie: umożliwiają tworzenie artystycznych elementów o dowolnym kształcie, które byłyby bardzo kosztowne, gdyby były wykonane ludzkimi rękami. Otwory i wgłębienia na kable można łatwo zintegrować z zadrukowanymi ścianami.

Większy zrównoważony rozwój dzięki drukowaniu 3D

Jedna z największych zalet budownictwa cyfrowego: często zużywa mniej materiału niż tradycyjne metody budowlane, a coraz więcej tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu lub degradacji. Ponieważ w zależności od procesu druku 3D i materiału, często nie jest konieczne szalowanie, powstaje mniej odpadów.
Oraz: bez szalunków i rusztowań, według badania przeprowadzonego przez TU Dresden, około 35 procent kosztów budowy skorupy zostaje wyeliminowanych - oprócz szybkości, trwałości i przystępnej ceny dostosowywania, kolejny argument za domem wykonanym z drukarki 3D. Nikita Chen-Yun-Tai, założyciel i dyrektor generalny amerykańsko-rosyjskiej firmy robotów drukujących 3D Apis Cor, już mówi o tym, że możliwe jest tworzenie wszystkich domów w przyszłości, od małych domów po nieruchomości, za pomocą drukarki 3D.

Uruchom galerię zdjęć 5 Pokaż wszystko

Prototyp: W przyszłości w takich domach zrobionych z drukarek 3D będą mieszkać ludzie potrzebujący w Austin w Teksasie. Icon wraz z organizacjami pozarządowymi planuje stworzyć niedrogie domy i całe osiedla na całym świecie za pomocą drukarki 3D.

Zdjęcie: KORONA

Na torach: "Vulcan II" może drukować na powierzchni do 185 metrów kwadratowych. Drukarka 3D porusza się tam iz powrotem po szynach po fundamencie i dostarcza betonowe kiełbaski. Warstwa po warstwie.

Zdjęcie: KORONA

Lekka konstrukcja: Dom DFAB z półprzezroczystą lekką fasadą stoi na budynku badawczym NEST pod Zurychem: elastyczny system fasadowy z membranami i izolacją aerożelową, znany z monachijskiej Allianz Arena.

Zdjęcie: Roman Keller

Robot do budowy drewna: Architektura, robotyka i rzemieślnicy współpracują ze sobą: drewniane ramy zostały prefabrykowane przez dwa współpracujące roboty w ETH Zurich. Przecinali belki i ustawiali je dokładnie w przestrzeni. Rzemieślnicy skręcili części razem.

Zdjęcie: Gramazio Kohler Research / ETH Zurich

Swobodny sufit: Sufit domu DFAB składa się z jedenastu wklęsłych elementów o dowolnym kształcie, które zoptymalizowane za pomocą specjalnie opracowanego oprogramowania pozwalają zaoszczędzić około 60 procent betonu w porównaniu z konwencjonalnym stropem betonowym.

Zdjęcie: Roman Keller

Nowatorskie technologie budowlane

Niektórzy z pionierów nowego budownictwa już mentalnie opuścili naszą planetę. Dzięki technologiom wytwarzania przyrostowego NASA chce stworzyć siedliska dla astronautów w przyszłości - z lokalnych surowców na Księżycu lub Marsie. Pierwsze próby już trwają.
Z drugiej strony „Dom DFAB ” (cyfrowa fabrykacja) pod Zurychem, który został zainaugurowany w 2019 roku, wciąż jest na ziemi, ale prawie transgraniczny został przeniesiony z laboratorium do rzeczywistych zastosowań.
„W przeciwieństwie do projektów budowlanych, w których wykorzystywana jest tylko jedna technologia cyfrowa, na przykład dom wykonany z drukarki 3D, DFAB House łączy różne nowe technologie” – wyjaśnia Matthias Kohler, profesor architektury i produkcji cyfrowej w Szwajcarskim Instytucie Federalnym. Technologii Zurich i inicjator DFAB House.
Wąski trzypiętrowy dom został zintegrowany jako całość z budynkiem badawczym NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technology) w ETH Zurich. NEST został zaprojektowany jako modułowa platforma, do której mogą dokować różne domy, zwane tutaj „jednostkami” i wszystkie są laboratoriami badawczymi dla przyszłości życia. Wspólną cechą wszystkich obecnych siedmiu jednostek jest to, że badają interakcje między ludźmi, przestrzenią i technologią.

Czytaj więcej tutaj Planowanie budynku Dom na komputerze: Wizualizacja przyszłych budynków Renowacja Reklama Energiesprong: Tak wygląda przyszłość energetycznej renowacji iCampus w Monachium: stary teren przemysłowy staje się innowacyjną dzielnicą

zasilacz

Głównym problemem jest ekonomiczne wykorzystanie zasobów, dlatego wszystkie domy modułowe są podłączone do „sieci szkieletowej”, która dostarcza wodę, ciepło, energię elektryczną i Internet, ocenia dane dotyczące zużycia i reguluje utylizację. Testowane są nowe rozwiązania dla Inteligentnego Domu i Internetu Rzeczy, m.in. w Domu DFAB, który jest domem dla gości akademickich: urządzenia i systemy budynkowe są połączone w sieć i zdolne do uczenia się, co powinno zapewnić komfort życia, ale przede wszystkim jak największy efektywności energetycznej. Projekt latarni dla budowy i życia jutra.
W tym celu współpracowało wielu architektów, inżynierów i rzemieślników. Osiem różnych profesur z ETH Zurich, instytutów, partnerów przemysłowych i planistów z ponad 30 firm jest zaangażowanych w sam DFAB House.

Praca zespołowa

„Zmieni się profil zawodowy architektów, planistów i rzemieślników”, jest przekonany Matthias Kohler. DFAB House pokazuje, jak mogłoby to wyglądać: roboty i rzemieślnicy również tutaj ściśle ze sobą współpracują. W przypadku elegancko zakrzywionej ściany nośnej robot, mobilny „Fabricator”, najpierw wzniósł na miejscu konstrukcję z siatki drucianej, która służyła jako wzmocnienie i szalunek. Za pomocą czujników robot o wysokości 2 metrów porusza się autonomicznie na gąsienicach. Konstrukcja kratownicowa została przez robotników wypełniona specjalnym betonem, a koniec ściany został ręcznie wygładzony.

Koc z drukarki 3D

Indywidualne i złożone konstrukcje betonowe można również tworzyć w procesie „Smart Slab”. Na przykład płyta podłogowa w lekkiej konstrukcji, dla której ogromna drukarka 3D do piasku wyprodukowała elementy kształtujące, które zostały wylane z betonu zbrojonego włóknami. Roboty odegrały nawet ważną rolę w konstrukcji drewnianej domu DFAB: dwie współpracujące maszyny prefabrykowały nośną konstrukcję drewnianą górnych pięter w „Laboratorium produkcji robotów” w ETH Zurich. Jeden robot wziął jeden element do drewnianego stropu legarów i przytrzymał go, podczas gdy drugi zobaczył, że pasuje. Następnie drugie ramię robota wywierciło otwory do połączenia belek. Wreszcie oba roboty ustawiły konstrukcję belki w precyzyjnym układzie przestrzennym. Przy takich pomocnikach stolarz ma dużo czasu, aby w spokoju popatrzeć i sprawdzić jakość prac. Dopóki w końcu nie będzie mógł wszystkiego skręcić.

Od wielkogabarytowych manipulatorów i mobilnych robotów budowlanych

Mobilne roboty budowlane są mniejsze niż wielkogabarytowe manipulatory, ale mogą też wykonywać inne prace.

Zdjęcie: NCCR Digital Fabrication / Roman Keller

W przypadku powłoki domu z drukarki 3D architekci muszą najpierw zaprojektować ją na komputerze za pomocą oprogramowania do architektury 3D (CAD). Te dane CAD są podstawą danych kontrolnych, które są przesyłane do drukarki 3D.
Drukarka 3D do betonu to często robot przemysłowy, który jako narzędzie posiada dyszę ciśnieniową zamontowaną na ramieniu, za pomocą której wyciska kiełbaski betonowe o szerokości od 50 do 70 milimetrów - koralik na koralik.
Inni robotnicy budowlani, zwani robotami bramowymi, są wyżsi niż planowana konstrukcja (podobnie jak dźwig kontenerowy). Są nieruchome lub poruszają się po szynach prowadzących i mogą wyprodukować całą powłokę domu z drukarki 3D w jednym kawałku. Te wielkogabarytowe manipulatory mają czasami ponad 10 metrów wysokości oraz kilka metrów długości i szerokości. Natomiast mobilne roboty budowlane, montowane na gąsienicach lub na ciężarówkach, wydają się raczej małe. W tym celu niektórzy mogą również samodzielnie układać cegły za pomocą długiego wysięgnika.
Jako mieszankę materiałów budowlanych stosuje się zwykły beton, szybko twardniejący specjalny beton lub tworzywa sztuczne. Znalezienie najlepszej mieszanki do drukowania betonu 3D jest kluczowym wyzwaniem.

Zostaw Swój Komentarz

Please enter your comment!
Please enter your name here